模糊控制洗衣機變頻空調(diào)器設(shè)計PPT課件

1、圖7-1 單片機控制的邏輯結(jié)構(gòu) 第1頁/共33頁1）電源電路電源電路由變壓器TF、橋式整流器、濾波電容和集成穩(wěn)壓電路7805組成。2）洗衣機狀態(tài)檢測電路狀態(tài)檢測電路一共有7個。3）顯示電路4）輸出控制電路輸出控制電路由觸發(fā)電路和相應(yīng)的雙向晶間管組成；控制電路一共有5路。 第2頁/共33頁二、模糊洗衣機的物理量檢測方法1渾濁度的檢測衣物的臟污程度、骯臟性質(zhì)和洗凈程度等都需要檢測，以便進行工作過程的整定和控制。渾濁度的檢測是采用紅外光電傳感器來完成的。利用紅外線在水中的透光率和時間的關(guān)系，通過模糊推理，以得出檢測的結(jié)果，而這個結(jié)果就可以用于控制推理。 第3頁/共33頁圖7-2 混濁度檢測原理第4頁

2、/共33頁圖7-3 洗滌過程中透光度變化情況 第5頁/共33頁2布量和布質(zhì)的檢測布量和布質(zhì)的檢測是在洗滌之前進行的。在水位為一定的時候，布量和布質(zhì)的不同就會產(chǎn)生不同的布阻抗。通過給定一定的水位，然后在這個給定水位的條件下使方電機進行間斷旋轉(zhuǎn)，則不同布阻抗就會使主電機制動的性能不同，利用主電機在不同布阻抗時的制動特性就可以推斷出布質(zhì)和布量。 第6頁/共33頁圖7-4 布量與布阻抗關(guān)系曲線圖第7頁/共33頁3水溫檢測水溫檢測由溫度檢測器MTSl02執(zhí)行。由于MTSl02有線性度好，對溫度敏感等特點，故采用它對常溫檢測有較大的優(yōu)點。在電路中，采用兩個運算放大器對MTSl02的輸出信號進行處理，一個用

3、于隔離阻抗，一個用信號放大。 第8頁/共33頁三、模糊洗衣機的模糊推理在模糊洗衣機中，渾濁度、布質(zhì)、布量等都是通過對現(xiàn)行狀態(tài)的檢測，再通過模糊推理得出的。在模糊推理中，需要考慮推理的前件和后件，也即是推理的輸入條件和輸出結(jié)果，在模糊洗衣機中，主要是要考慮布質(zhì)、布量、水溫和骯臟程度這幾種條件，而從這些條件求取水位，洗滌時間和水流，漂洗方式和脫水時間等。 第9頁/共33頁圖7-5 模糊洗衣機的模糊推理第10頁/共33頁在洗滌劑濃度推理中，其規(guī)則如下：如果渾濁度高，則洗滌劑投入量大；如果渾濁度偏高，則沒滌劑投入量偏大；如果渾濁度低，則洗滌劑投入量??；在洗衣推理中，推理規(guī)則如下：如果布量少，布質(zhì)以化纖

4、偏多，而且水溫高，則水流為特弱，洗滌時間特短；如果布量多，布質(zhì)以棉布偏多，而且水溫低，則把水流定為特弱，洗滌時間定為特長。第11頁/共33頁圖7-6 水溫、布量和時間的模糊量第12頁/共33頁7.2變頻空調(diào)器設(shè)計思路與開發(fā)過程20世紀90年代初，日本的家用電器生產(chǎn)企業(yè)將模糊控制理論和交頻凋速技術(shù)以及先進的傳感器技術(shù)和微處理技術(shù)相結(jié)合。成功地開發(fā)小模糊控制變頻式空調(diào)器。第13頁/共33頁一、變頻式空調(diào)控制器的結(jié)構(gòu)和主要功能1）控制器的結(jié)構(gòu)新型的變頻式模糊控制空調(diào)器實際上是一個多CPU控制系統(tǒng)，它主要包括三個部分：紅外遙控發(fā)射系統(tǒng)、室內(nèi)機組控制系統(tǒng)、室外機組控制系統(tǒng)。第14頁/共33頁圖7-7 室

5、內(nèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第15頁/共33頁圖7-8 室外系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第16頁/共33頁2）控制器的主要功能 溫度控制 定時控制 制冷控制 除濕控制 制熱控制 風(fēng)向控制 風(fēng)速控制 遙控應(yīng)急控制 狀態(tài)指示 延時保護第17頁/共33頁3） 室內(nèi)紅外遙控系統(tǒng)設(shè)計紅外遙控發(fā)射器設(shè)有LCD指示和若干功能鍵，其中LCD可顯示設(shè)定溫度、定時方式和定時時間、風(fēng)機風(fēng)速指示、風(fēng)門工作方式、制冷制熱方式、超靜快速工作等，其中功能鍵有： 電源開關(guān) 溫度設(shè)置鍵 定時方式鍵 定時時間鍵 工作方式鍵 超靜快速鍵 風(fēng)門控制鍵 風(fēng)速設(shè)定鍵第18頁/共33頁4） 室內(nèi)機組控制系統(tǒng)設(shè)計圖7-9 模糊控制空詞器室內(nèi)控制系統(tǒng)框圖第19頁/共33頁圖7

6、-10 風(fēng)機移相控制電路圖7-11 風(fēng)機的移相控制電壓波形(陰形部分)第20頁/共33頁圖7-12 過零檢測電路第21頁/共33頁（2）室內(nèi)機組軟件系統(tǒng)設(shè)計空調(diào)器室內(nèi)機組軟件控制系統(tǒng)的子程序包括三個層次 高層次有制冷子程序、除濕子程序、快速超靜子程序、應(yīng)急控制子程序 中間層次有風(fēng)機速度控制子程序、風(fēng)門步進電機控制子程序、紅外遙控指令輸入捕捉中斷服務(wù)于程序、實時時鐘中斷服務(wù)子程序、IRQ外部中斷服務(wù)子程序 最低層次有串行通信子程序、數(shù)據(jù)采集及濾波子程序、延時子程序、報警提示于程序、模糊推理機等。第22頁/共33頁5）空調(diào)器室外機控制系統(tǒng)設(shè)計1）變頻式熱泵型空調(diào)路的制冷系統(tǒng)空調(diào)器制冷運行時，是根據(jù)

7、蒸汽壓縮式制冷原理，來自室內(nèi)機蒸發(fā)器中的低壓氣體被壓縮機吸入并壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)室外熱交換器和軸流風(fēng)扇的作用下，被外界空氣冷凝成高壓液體再經(jīng)電子膨脹閥節(jié)流后成為氣液購相共存物，并在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱蒸發(fā)成低壓蒸氣，然后再被吸入壓縮機。 第23頁/共33頁圖7-13 變頻式熱泵型空調(diào)器制冷原理圖第24頁/共33頁2）空調(diào)器室外機控制系統(tǒng)設(shè)計要求空調(diào)器壓縮機對控制系統(tǒng)的要求是，空調(diào)器開始運行時，壓縮機緩慢提高轉(zhuǎn)速，避免大電流對電網(wǎng)的沖擊。若室溫與設(shè)置溫度相差過大，壓縮機在較高轉(zhuǎn)速下工作，空調(diào)器對壓縮機頻率要求是20Hzl20Hz。空調(diào)器的主要基本技術(shù)參數(shù)如下：(1) 最大制冷量：2500W。(2)

8、最大制熱量：2500W。(3) 最大消耗功率：900W。(4) 最大能效比：3.0。(5) 變頻范同：20Hz120Hz。第25頁/共33頁3）室外機控制系統(tǒng)硬件設(shè)計室外機主要完成以下功能： 綜合室內(nèi)制冷數(shù)據(jù)，從串行通信口接收數(shù)據(jù)，對壓縮機進行變頻調(diào)速。 根據(jù)室內(nèi)機傳送的數(shù)據(jù)控制電子膨脹閥。 檢測室外環(huán)境溫度、冷凝器溫度、壓縮機溫度和壓縮機工作是否正常，并將數(shù)據(jù)回送給室內(nèi)機。 控制室外機雙速風(fēng)扇電機。 第26頁/共33頁圖7-14 主電路原理圖第27頁/共33頁圖7-15 控制電路原理圖第28頁/共33頁4） 室外機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計室外機控制系統(tǒng)軟件可分為壓縮機變頻控制模塊，與室內(nèi)機的通信模塊和信號采集、控制輸出三大模塊。其中變頻控制軟件是室外機控制系統(tǒng)的核心。第29頁/共33頁圖7-16 室外機控制軟件的主程序流程圖圖7-17 PWM中斷服務(wù)程序流程圖第30頁/共33頁圖7-18 脈沖寬度計算子程序流程圖第31頁/共33頁本章小結(jié) 機電一體化技術(shù)的發(fā)展水平是一個國家技術(shù)水平的標志，在一定程度上反映了該國的技術(shù)經(jīng)濟實力。 機電一體化已經(jīng)顯示出了強大的生命力，并正以空